遺傳性分子 DNA 因其能夠在極小的空間內長期儲存大量資訊而聞名。因此，十年來，科學家一直在追求開髮用於電腦技術的 DNA 晶片的目標，特別是用於數據的長期存檔。此類晶片在儲存密度、壽命和可持續性方面優於傳統的矽基晶片。
在 DNA 鏈中發現了四個重複出現的基本構件。這些區塊的特定序列可用於編碼訊息，就像大自然一樣。為了建構 DNA 晶片，必須合成並穩定對應編碼的 DNA。如果效果良好，資訊可以保存很長時間——研究人員假設可以保存數千年。可以透過自動讀出和解碼四個基本構建塊的序列來檢索資訊。
DNA 資料儲存的挑戰
維爾茨堡朱利葉斯·馬克西米 美國電話號碼庫 利安大學(JMU) 生物資訊學系主任托馬斯·丹德卡教授表示：「近年來，高容量和長壽命的數位DNA 資料儲存是可行的，這一事實已被多次證明。 「但儲存成本很高，每兆位元組接近40萬美元，而且儲存在DNA中的資訊只能緩慢檢索。這需要幾個小時到幾天的時間，具體取決於數據量。
必須克服這些挑戰，使 DNA 資料儲存更加適用且適銷對路。合適的工具是光控酵素和蛋白質網路設計軟體。及其主席團隊成員 Aman Akash 和 在《生物技術趨勢》雜誌最近的一篇評論中對此進行了討論。
Dandekar 的團隊堅信 DNA 作為資料儲存的未來。在該雜誌中，JMU 研究人員展示了分子生物學、奈米技術、新型聚合物、電子學和自動化的結合，再加上系統開發，如何在幾年內使 DNA 資料儲存可用於日常使用。
創新DNA晶片開發
在 JMU 生物中心，Dandekar 的團隊 正如招標文件中所規定的那樣 正在開發由細菌產生的半導體奈米纖維素製成的 DNA 晶片。 「透過我們的概念驗證，我們可以展示目前的電子和電腦技術如何被分子生物成分部分取代，」教授說。透過這種方式，不僅可以實現可持續性、完全可回收性以及即使面對電磁脈衝或電源故障的高穩健性，而且還可以實現每克 DNA 高達 10 億 GB 的高儲存密度。
托馬斯·丹德卡(Thomas Dandekar) 認為DNA 晶片的發展具有高度相關性：「只有跨越到這種將分子生物學與電子學和新聚合物技術相結合的新型可持續電腦技術，我們的文明才能長期持續下去。
他說，對人類來說重要的是轉向與地球邊界和環境和諧相處的循環經濟。 「我們需要在 20 到 30 年內實現這一目標。晶片技術就是一個重要的例子，但在沒有電子垃圾和環境污染的情況下生產晶片的可持續技術尚未成熟。我們的奈米纖維素晶片概念對此做出了寶貴的貢獻。在這篇新論文中，我們批判性地審視了我們的概念，並透過當前的研究創新進一步推進了它。
進一步改進 DNA 儲存介質
Dandekar 的團隊目前正致力於將半導體 細胞數據 奈米纖維素製成的 DNA 晶片與他們開發的設計酶更好地結合。酶也需要進一步改進。
「透過這種方式，我們希望能夠對DNA儲存媒體進行越來越好的控制，並能夠在其上儲存更多內容，同時還能節省成本，從而逐步實現作為儲存媒體在日常生活中的實用化。